解析:3D打印商業化方興未艾:線上賭場熱門

時間:2023-10-30 09:38:51 作者:線上賭場熱門 熱度:線上賭場熱門
線上賭場熱門描述::盡管有輿論和政治力量的推助,3D打印的商業化仍在起步階段,尚不明朗。就技術本身來說,目前極為熱門的3D打印技術誕生于1980年代。其價值是在成形學角度上,以增材成型突破了原有的去除成型和受迫成型。缺削,磨削,洗削等冷加工手段主要采用去除成型:做出一個毛坯,然后通過加工,把余量去除。受壓迫成型的方式主要指熱加工,比如說鑄造,把鋼水倒進一個型腔中,凝固成型;鍛造則是給模具施加壓力,使它在磨腔里成型。但就在1980年代中期,增材成型的研究有了突出成果,就是把材料一點一點增加,在增加的同時成型。這方法并非憑空而來,而只有在這個時期,才獲得重視。后來,無論是成型技術,還是增材成型技術,都產生了很多方法,但到目前為止,增材成型也不是個主流的制造技術,其產值也有限。但是,為什么在2012年如此熱門,主要有兩個原因。首先,這年4月,英國Economist封面文章,提出3D是第三次工業革命的重要的發展基礎。其次,美國政府反思經濟問題,認為危機原因在于過于重視金融業的作用,而致使其國內制造業空心化,據此,美國總統提出要振興制造業,其中一個創新性技術,便是3D打印。盡管有輿論和政治力量的推助,三維打印的商業化仍在起步階段,尚不明朗。就商業打印來說,在建筑設計行業已有一些應用,但大規模的應用,在國外的發展也是有限的。美國2011年的3D打印市場規模約為17億美元,中國最多一兩個億。不過,就未來發展潛力來看,這會是個很有活力的產業。航空業、生物智能研究領域,都蘊含極大的發展空間,個人消費者層面,個性化的創意應用也有不可限量的前景。祛魅3D打印技術事實上,無論是傳統的制造技術,還是創新型技術,都要走上數字化制造的發展道路,即信息技術和計算機技術相結合。但是,相比之下,以3D打印為代表的增材成型制造,對于數字化的要求更高一些。 1234這主要體現在,打印開始前,需要在計算機對所設計的三維實體進行數字處理,形成成片型,被輸送到3D打印的設備中,而在設備中,讓這個材料承接一層,對接一層,接著第二層數據來了,再對接第二層,就這樣層層對起來,即是所謂增材制造。整個過程必須依靠數字化來實現。與傳統的噴墨、點陣、激光打印技術相比,3D打印更加容易大眾化。經過計算機技術30年的發展,個人電腦和打印機已相當普及。3D打印的操作,只是2D打印的升級,一般人便于掌握,這利于未來的普及。而且,我們現在講的3D打印,已經是一個比較寬泛的技術了。舉個例子,通過一個噴頭把高分子材料的絲加熱,使它熔化,然后再使它層層堆積出來,最后得到一個三維的連接。這個設備如今的體積已縮小到普通打印機大小,它也叫3D打印。有一種較早的技術,把一層一層的紙卷用激光或道具切割邊緣,背后有膠,可跟前面粘上,也可形成堆積。但它運用得很少,為什么呢?是材質問題導致的,因為紙吸濕后會變形,發粘。所以,我們在最新的亞洲制造論壇上展覽了一臺設備,用塑料薄膜代替紙張,一層一層粘起來,也是切割。那臺設備比打印機大不了多少,也可叫做3D打印。因此,3D打印逐漸就變成了“增材制造”這個方法的統稱了。由于3D打印和數字化關系密切,版權問題必然敏感。網絡下載數據的價位很高,比如Apple的手機殼,直接購買最多不過數十美元,但下載數據需要好幾千美元。數據是一個瓶頸,家用市場不解決數據問題,難以大規模推廣。同時,目前在相關版權方面沒有規定。3D打印設備在技術上做不到專有的指定性,一個設備,隨便配個網卡也可安裝軟件,盜版問題是難以避免的。若不是整個行業來對待這個事情,恐難有改觀。傳統上,學習機械設計、制圖都要有一個繪圖板、筆、尺,把腦子里的設計呈現出來,這是二維的設計圖。現在,由于計算機技術的發展,和機械制造相關的CAD技術——計算機輔助設計已經變為三維的。這個軟件技術二十年來發展非常快,已經有很多商用的三維CAD軟件,功能強大,在國際上通用性很強。于是,3D打印的設備接口,要和商用的CAD軟件接口相匹配。三維設計圖是數據形式的,這樣一來,只要用眼睛記住產品,再用電腦進行設計,抄襲是很容易的。尤其需要申請專利保護。但另一方面,一些數據,怎么保護呢? 1234也許,從一開始,數字化的版權保護就比較困難,但也因此非常重要。此外,對知識產權的鑒定也涉及商業模式問題。比如以前音樂產業是建立在樂隊合同的價格基礎上的,數據成本下不來。但iPhone開創了以單筆下載費用低、靠下載量凸顯價值的方式,這相當于降低數據成本。商業化進行時中國3D打印市場環境,有其獨特之處。和美國相比,體制上較欠缺,技術重復,競爭激烈,質量沒提高,先上抬價格。此外,就學術研究來說,目前國內缺乏學科間的交叉。我們都是搞機械制造的,但這行業的一個關鍵是材料。還有,在關鍵的零部件質量上有差距。整個系統不太完整,學校做了很多產業化的事情,恰恰說明研究不夠深入。在資金轉換、持續投入、產品的穩定與擴展性等方面,都和國外有差距。而從技術上來看,我們和美國的差距主要體現在技術深入的層次上。同樣的技術,我們做出來的精度和質量不如對方。當然,國內的情況也并非一無是處。20年來,應該說是有一定基礎的。在技術上也有突破,當然這種突破是工程性上的。就是說,解決這個問題,各種各樣的嘗試做出來,但沒有從理論上去歸納總結,也沒有進一步把技術訣竅總結成真正的規律。如果要說,中國比美國要強的地方,應該是我們國家發展速度快,應用領域潛力更大。1990年代末,快速成型技術在國外風靡,可直接做出金屬零件,大批量生產還是得用模具制造。而3D打印技術適合小批量的關鍵零部件的制造,且采用高性能材料。其實這種能力對提升中國制造業非常迫重要,肯定是要國家大力支持的。但在商業化的路上,3D打印還有較長的路要走。國家支持是一方面,真要做出整個過程,材料、增材過程、質量控制就需要非常嚴格。另外一點,未來的3D打印產品要開辟市場,也需轉化為可大批量生產的桌面型設備。1978年,一臺電子計算機在一個數百平米的房間里,其性能也就相當于現在一臺高性能筆記本。大批量生產能夠降低成本,但也意味著激烈的競爭。這方面需要一些創新的模式,如果還局限在手工作坊式的拓展方式,不可能應付未來的局面。 1234因此從商業上,很可能留下的時間不多,國外公司一個產品性能突破了,價格會迅速降下來,接下來,如果能積極籌措資金,引進人才,因而培養商業模式,這樣中國公司就會喪失生機。我們的三維CAD軟件起步時間和美國近似,但我們現在卻賣不出多少產品,這個軟件市場被國外品牌主導。我們國家現在對3D打印非常重視。設立了中國3D打印產業聯盟,而實際上北京市也有一個3D打印技術產業聯盟,兩個聯盟連名字都一樣,做的事也一樣,但是興奮點不一樣。這種事情都是要解決的。如果參加產業聯盟的人,抱著互相刺探情報、同床異夢的想法,那么還是達不到聯盟作用。國家需要在這方面進行統籌安排。怎樣迅速培育中國的3D打印市場?其實和中國制造業面臨的問題相似。進入個人消費領域、家庭消費領域,成為桌面設備,這是國際公認的廣闊市場前景。個人消費者市場,現在的瓶頸首先是國內搞創意的人較少,另一個瓶頸是家庭應用時數據有限,即便家里有臺3D打印機,想做一些東西,首先遇到的問題就是沒有數據。其實,中國的職業教育非常需要3D技術的普及。我國對職業教育需求量很大,用適當的方式讓他們更好地掌握三維軟件,才能適應未來制造業數字化的需求。為了提高學生的興趣,我們可以用3D打印設備支持他們進行機械設計大獎賽。通過設備打印零件,把他們自己的創意表現出來,這個比賽吸引了很多人,也引起了教育部門的重視。美國的一個大學已經把3D打印的技術引到教學中,在創新設計領域進行工作。此外,3D打印在科研上會發揮更大力量。我們目前在進行生物制造的研究,用的材料不是一般材質,而是生物材料,和人體健康息息相關,與再生醫學、人體修復等關系密切。甚至,我們把細胞也看作一種特殊的生物材料,細胞參與了堆積的過程。在國外,也非常重視這種半科幻性質的探索,但實際上很可能是正在發展的前提,人體器官是3維的,如果可以打印,將能夠解決人類健康很大的問題,但這條路很長,涉及到生物的3D打印要比其他制造業的3D打印更難,因為細胞存活是個關鍵問題。綜上所述,3D打印將在四個方面有長足發展:關鍵金融零部件制造、傳統快速成型制造、結合個人消費的桌面型原型制造,第四則是與生命科學的結合。這四個方面每個都不同,但真正能商業化,將來很可能看到奇跡。 1234
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